INST ITUTO TECNOLOGICO SUPER IOR DE VENUST IANO CARRANZA

CATEDRAT ICO: ING . J ESUS AMAURI VELAZQUEZ

ING . EN GEOC IENC IAS

LORENZO IVAN VELAZQUEZ VALDEZ

CARLOS LU IS LUNA OSORIO

RUVICEL SOL IS CHAVEZ

ROMAN VELAZQUEZ AR IAS

MANUEL ALE JANDRO CRUZ

EQUIPO # 4

Instrumentos para medir la

Radioactividad

Un contador Geiger es un instrumento que permite medir la radiactividad de un objeto o lugar. Es un detector de partículas y de radiaciones ionizantes.

Está formado, normalmente, por un tubo con un fino hilo metálico a lo largo de su centro. El espacio entre ellos está aislado y relleno de un gas, y con el hilo a unos 1000 voltios relativos con el tubo.

Un ion o electrón penetra en el tubo (o se desprende un electrón de la pared por los rayos X o gamma) desprende electrones de los átomos del gas y que, debido al voltaje positivo del hilo central, son atraídos hacia el hilo. Al hacer esto ganan energía, colisionan con los átomos y liberan más electrones, hasta que el proceso se convierte en un alud que produce un pulso de corriente detectable. Relleno de un gas adecuado, el flujo de electricidad se para por sí mismo o incluso el circuito eléctrico puede ayudar a pararlo.

Al instrumento se le llama un "contador" debido a que cada partícula que pasa por él produce un pulso idéntico, permitiendo contar las partículas (normalmente de forma electrónica) pero sin decirnos nada sobre su identidad o su energía (excepto que deberán tener energía suficiente para penetrar las paredes del contador). Los contadores de Van Allen estaban hechos de un metal fino con conexiones aisladas en sus extremos.

El primer dispositivo llamado "contador Geiger", que sólo detectaba partículas alfa, fue inventado por el físico alemán Hans Geiger y su colega neocelandés sir Ernest Rutherford en 1908. En 1928 el propio Geiger mejoró el dispositivo con la ayuda del entonces estudiante Walther Müller, de forma que era capaz de detectar mayor número de radiaciones ionizantes.

La versión actual del contador fue desarrollada por el físico Sidney H. Liebson en 1947. Este dispositivo tiene una duración mayor que los dispositivos originales de Geiger y precisa de un voltaje inferior.

Espectrómetro de Rayos Gamma

El espectrómetro de Rayos Gamma (GRS) está compuesto por tres instrumentos: un Subsistema Gamma, un Espectrómetro de Neutrones y un Detector de Neutrones de Alta Energía.  El Investigador Principal Dr. William Boynton dice sentirse como si hubiese estado en su propia odisea durante estos últimos 16 años esperando tener una nueva oportunidad para enviar un espectrómetro de rayos gamma a Marte.  El primer GRS se perdió cuando el Mars Observer falló a la hora de alcanzar su órbita en 1993.

Ni los mismos científicos esperaban señales tan claras de Marte y Bill dice que estaban asombrados ante los datos.  Algunas de las señales de Marte son muy fuertes y, de acuerdo con Bill Boynton, la señal que con más claridad y fuerza les ha llegado indica que hay grandes masas de hielo en el planeta.  El hielo se detecta a través de las emisiones de hidrógeno

Esta primera imagen es una vista global de cómo veríamos

Marte si pudiésemos ver

a través de neutrones.  La imagen ha sido captada por el Espectrómetro de Neutrones

del Laboratorio Nacional de Los

Álamos.

Esta siguiente

muestra una vista desde el polo Sur

Esta imagen es también del

polo Sur, pero tomada por el

HEND (Detector de Neutrones de Alta Energía) cedido por la Agencia del Espacio y la

Aviación Rusa

En cualquiera de las tres imágenes puede comprobarse con claridad la abundancia de hielo.  Tras sólo una semana de análisis de datos, los científicos se han mostrado muy contentos con los resultados.  Los tres instrumentos utilizan dos técnicas muy distintas, pero llevan a los científicos a la misma conclusión. 

Hay grandes cantidades de hielo e hidrógeno en el hemisferio sur de Marte.  Cuando el espectrómetro de rayos gamma se extraiga de la sonda espacial, podrá detectar la presencia de aproximadamente 20 compuestos distintos (incluyendo silicio, oxígeno, hierro, magnesio, potasio, aluminio, calcio, azufre y carbono).  Los científicos están muy entusiasmados por lo que han visto hasta ahora, pero sobretodo por lo que esperan encontrar.  Llevará tiempo, pero planean diseñar mapas de toda la superficie marciana

FUNCIONAMIENTO Y APLICACIONES

Medidores de RadioactividadGAMMA-SCOUT

Resumen

A continuación se describe en forma básica el funcionamiento de los contadores Gaiger Gamma Scout. A su vez se mencionan algunas aplicaciones en la física y en las Geociencias. La información de los instrumentos fue tomada en su totalidad de los manuales de los contadores gamma-scout.

Introducción

El gamma scout, es un medidor de radiactividad con varias funciones y una interfase USB, entre las siguientes funciones que cuenta están:

Gran rango de medición: Debido al empleo de una técnica muy completa y exigente, el GAMMA-SCOUT puede determinar perfectamente tanto una radiación muy baja(>0.01 !Sv/h) como una radiación relativamente fuerte (1,000.00 !Sv/h).

Medición accionando un botón: Simplemente presionando un botón se podrá iniciar la medición de radioactividad y obtener inmediatamente un valor seguro.

Aparato de precisión comprobada: Cada aparato GAMMA-SCOUT viene acompañado de una certificación final. Esta certificación esta controlada por el Instituto para la protección contra radiaciones de una Escuela Técnica Universitaria. Para cada aparato se expide un certificado de control propio y un número de control que coincide con el número del aparato.

Todos los tipos de radiación: De manera diferente a los medidores de radioactividad normales el GAMMA-SCOUT puede medir no solo los rayos gamma sino también los rayos alfa y beta.

Sievert / Rem: En la pantalla se pueden obtener valores en Sievert o en Rem.

Duración activo: El GAMMA-SCOUT supervisa la radiación día y noche. No es necesario conectarlo o desconectarlo ni tampoco cambiar la batería.

Diagrama del Medidor de

RadioactividadGAMMA-SCOUT

APLICACIONES EN LAS GEOCIENCIAS

El aparato se emplea para medir la radioactividad natural.

INSTRUMENTOS DIVERSOS

MEDIDORES DE RADIOACTIVIDAD

Luxómetro para una medición de luz rápida y precisa

El PCE-170 es un luxómetro que destaca por su alta durabilidad y por su excelente relación calidad/precio. El luxómetro dispone de amplio rango de medición.

El rápido tiempo de respuesta y la carcasa compacta permiten usar de forma cómoda este equipo con una sola mano. Ha sido diseñado de forma sencilla e intuitiva, lo que permite que personal no instruido aprenda a manejarlo de forma rápida.

Con el luxómetro podrá hacer una valoración profesional rápida sobre las condiciones luminosas.

• Gran pantalla LCD de 5 dígitos• Rango de medición de 0,00 a 40.000 lux• Resolución de 0,01 lux en un rango hasta 39,99 lux• Sensor: Fotodiodo de silicona• Ángulo coseno corregido• Función HOLD• Respuesta rápida y precisa• Desconexión automática tras 30 min.• Selección de rango automática o manual• Puesta a cero automática

Medidor de radioactividad con tubo contador Geiger-Müller para la dosis de radiación para alfa, beta, gamma y rayos X

Este medidor de radioactividad profesional es un instrumento para la protección de personas que se utiliza en sectores de riesgo de radiación; la persona lo puede llevar consigo cómodamente (se incluye en el contenido del envío una funda de cuero con hebilla).

El medidor se puede llevar 24 horas por día, y le detecta de forma continuada la dosis de radiación o la tasa de dosis.

Con este dosímetro puede detectar radiaciones naturales ínfimas, así como la radiación de rayos X en el sector de la medicina.

También tiene la opción de ajustar manualmente los límites de alarma.

• Contador de tubo Geiger-Müller de radiación beta y gamma• Tiempo de respuesta rápido para la radiación gamma (10 s)• Substracción automática de la radiación gamma al efectuar la

medición de radiación beta• Modo de medición manual y del valor medio• Intervalos de medición ajustables• Posibilidad de desconectar la alarma audio para radiación

gamma y partículas beta• Alarma audio doble (se activa cuando alcanza los límites

deseados)• Pantalla digital con iluminación de fondo• Indicación del estado de batería

Medidor de radioactividad alfa, beta y gamma con memoria y software

Medidor de radiactividad con interfaz y software para el PC. Su moderna técnica permite determinar radiaciones débiles en un rango >0,01 μSv/h, así como radiaciones relativamente fuertes. Puede empezar a medir presionando una tecla.

El Gamma-Scout inspecciona la radiación día y noche y la muestra en su gran pantalla. Si lo desea puede guardar los valores y transmitirlos más tarde al PC. El software y el cable de datos forman parte del envío.

• Tuvo contador Geiger-Müller• Para radiaciones alfa, beta y gamma• El cambio se realiza con el diafragma• Memoria de datos• La versión GS-2 tiene aviso de límite e

indicador de impulsos acústico

Medidor UV para determinar la radiación UV(UVA + UVB)

Medidor UV con gran pantalla LCD para determinar la radiación ultravioleta (UVA/UVB) en un espectro UV de 290 nm a 390 nm y un amplio campo de aplicación.

Así se utiliza en la industria para controlar el peligro del arco de luz utilizado en las soldaduras, en solarios, en la esterilización por rayos UV, en la compensación fotoquímica, en laboratorios de virología o de investigación del ADN, así como en la genética microbiana.

• Sensor de medición UV por separado• Sólida carcasa• Indicador de estado de la batería• Multitud de componentes• Posibilidad de calibración ISO adicional

Medidor de radiación electromagnética con sensor interno

Aparato de mano para determinar la radiación en Tesla o micro Gauss. Este medidor de radiación eléctrica ha sido especialmente concebido para medir radiaciones electromagnéticas emitidas por aparatos eléctricos como televisores, lámparas, ordenadores, conductores de corriente, pantallas e instalaciones eléctricas industriales.

Detecte las fuentes de riesgo en su entorno directo con la ayuda de este medidor de radiación eléctrica.

• Medición en Tesla hasta 2.000 μT y Gauss hasta 20.000 mGs

• Ancho de banda desde 30 Hz hasta 300 Hz• Alta resolución• Manejo sencillo• Funciones Min- / Max-/ Peak-Hold• Carcasa resistente

CALIBRACION DE INSTRUMENTOSLa confiabilidad de los resultados del

monitoraje radiológico individual depende de la

calibración de los instrumentos de medición y los dosímetros. Es

recomendablecalibrar los instrumentos con fuentes

radiactivas cuya emisión nominal se hayacomprobado frente a patrones primarios

de radiación.

• La calibración debe ser verificada a intervalos regulares que dependen del instrumento.

• Al decidir los límites aceptables de comportamiento es aconsejable que el usuario tenga presente la exactitud global requerida y no exija más ni menos que el comportamiento necesario y razonable.

• Es recomendable la comprobación del funcionamiento de los instrumentos antes y después de toda operación de control radiológico.

• La participación en intercomparaciones entre laboratorios nacionales e internacionales contribuye en gran medida a la exactitud de la calibración de los dosímetros e instrumentos y a la evaluación de los métodos de control radiológico.

Contador de centelleo líquido

• Este aparato detecta la actividad radiactiva (por pequeña que sea) que presentan las muestras analizadas. Estas muestras se introducen en viales especiales de cintilación, método de detección basado en el recuento de los centelleos que produce una muestra con agentes radiactivos al ser excitada (fluorescencia). Es un equipo cuyos resultados son de una alta fiabilidad.

• Contador de centelleo El contador de centelleo se basa en la ionización producida por partículas

cargadas que se desplazan a gran velocidad en determinados sólidos y líquidos transparentes, conocidos como materiales centelleantes. Esto, aunado a un foto multiplicador, el cual cuenta los centelleos electrónicamente.

Como material de centelleo se emplean diferentes sustancias orgánicas e inorgánicas, como plástico, sulfuro de cinc, yoduro de sodio o antraceno. En numerosos campos de la investigación actual, el contador de centelleo resulta superior a todos los demás dispositivos de detección.

• La medida del contador de centelleo viene expresada en cuentas por minuto (CPM). Cada cuenta que mide el aparato corresponde a una desintegración radioactiva. Sin embargo, el aparato nunca detecta el 100% de las desintegraciones, por lo que el número de CPM medidas será siempre menor que el de DPM reales. Para pasar de CPM a DPM hay que aplicar un factor de corrección que dependerá de la eficacia de cada aparato

• Al realizar experimentos no es necesario que toda la sustancia sea radioactiva, pero es fundamental conocer la radioactividad específica de las muestras con que trabajamos. La radioactividad específica se define como la cantidad de radioactividad por unidad de masa (o de volumen) del compuesto (tanto radioactivo como no radioactivo)

• http://www.buenastareas.com/ensayos/Contador-De-Centelleo-Liquido/1034061.html

• http://www.windows2universe.org/physical_science/magnetism/em_gamma_ray.html&lang=sp

• http://es.Geologia&Geofisica.org/Geologia/Contador_Geiger

• http://www.utm.csic.es/hesperides_equ_det.asp?id=%7BB9A532C9-C0C3-4DF7-8511-7EA6F911D0A4%7D